[发明专利]基于线性回归拟合提高液粘调速离合器调速准确度的方法

说明书

本发明公开了一种基于线性回归拟合提高液粘调速离合器调速准确度的方法，属于机械传动驱动技术领域。通过对液粘调速离合器的台架数据进行数据驱动建模，采用台架数据进行数据分类并拟合线性回归模型，采用分段拟合方式建模，三个区间范围均由转速和负载扭矩决定。在此基础上，建立液粘调速离合器输入输出仿真模型。整体采用数据分类+线性回归拟合的方式建立其数据模型，假设输出转速与温度、输入转速、控制压力之间线性相关，即满足一个多元一次方程，输入参数为当前控制压力、温度和输入转速，输出参数为当前输出转速。根据模型进行仿真分析，从而设计控制器算法，有效解决了液粘调速离合器准确调速问题。

技术领域

本发明涉及一种提高液粘调速离合器调速系统调速准确度的方法，具体涉及一种基于线性回归拟合提高液粘调速离合器调速准确度的方法，属于机械传动驱动技术领域。

背景技术

液粘调速离合器，是一种利用摩擦副之间的油膜剪切力来传递动力的新型传动装置，在大功率风机、水泵调速节能和车辆、工程机械无级调速方面，有着广泛的应用前景。

液粘调速离合器的调速系统是一种典型的非线性迟滞系统。液粘调速离合器调速系统的准确度，直接影响着传动效果和关键功能。因此，如何进一步调高调速系统的准确度，成为系统性能的重要技术问题。

目前，传统的转速单闭环负反馈控制单纯采用机理分析建模，基于很多简化和假设之上，较大的误差使得液粘调速离合器的调速精度不高，在工程上基本只起到开关的作用，根本无法进行调速。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，为解决液粘调速离合器精准调速的技术问题，提出一种基于线性回归拟合提高液粘调速离合器调速准确度的方法。

本发明的创新点在于：通过分析液粘调速离合器的工作规律和特点，即在油压-转速变化在上升过程与下降过程均存明显差异，整体体现为大迟滞非线性曲线，模型可分别用上升曲线、下降曲线来表示，并且上升与下降过程均可分为三个区间：两头相邻死区和饱和区的是急速变化的非线性区，中间为调速性能较好的近似线性区间。

对液粘调速离合器的台架数据进行数据驱动建模，采用台架数据进行数据分类并拟合线性回归模型，采用分段拟合方式建模，三个区间范围均由转速和负载扭矩决定。在此基础上，建立液粘调速离合器输入输出仿真模型。整体采用数据分类+线性回归拟合的方式建立其数据模型，假设输出转速与温度、输入转速、控制压力之间线性相关，即满足一个多元一次方程，输入参数为当前控制压力、温度和输入转速，输出参数为当前输出转速。根据模型进行仿真分析，从而设计控制器的算法并在仿真平台进行验证，解决液粘调速离合器准确调速问题。

一种基于线性回归拟合提高液粘调速离合器调速准确度的方法，包括以下步骤：

步骤1：采集训练数据信息。

所需采集的离合器数据包括有：控制压力，输入转速，输出转速，温度值。

建模数据的选取，来自不同转速下液粘调速离合器的稳态调速试验，试验原理是输入转速不变，控制油压线性或正弦缓慢变化一个循环，记录输出转速随控制油压变化的数据，同时记录工作温度。

步骤2：进行数据驱动建模。

数据驱动建模，是将液粘调速离合器看作黑箱，不分析其内部机理，只根据研究对象中的输入输出数据之间的相互关系直接建模。模型的在线校正能力强，并能适用于高度非线性和严重不确定系统，从而为解决复杂系统过程参数的模型问题提供了一条有效途径。

回归分析是一种预测性建模方法，其研究的是因变量(目标)和自变量(预测器)之间的关系。这种技术常用于预测分析，时间序列模型以及发现变量之间的因果关系。通常使用曲线/线来拟合数据点，目标是使曲线到数据点的距离差异最小。根据以上特点，将线性回归分析的方式应用到液粘调速离合器数据驱动建模分析中，能够更加准确的表征液粘调速离合器的系统特性，能更准确的表征系统的输入输出非线性特性。